Crops ›› 2023, Vol. 39 ›› Issue (3): 86-93.doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2023.03.012

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Preliminary Study on the Influence of Late Spring Coldness on 323 Winter Wheat Germplasm Resources

Gao Zhenxian1(), Cao Qiao1, Shan Zilong1, Fu Xiaoyi1, Han Ran1, He Mingqi1, Shi Zhanliang1, Zheng Shusong2()   

  1. 1Shijiazhuang Academy of Agricultural and Forestry Sciences, Shijiazhuang 050041, Hebei, China
    2Institute of Genetics and Developmental Biology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China
  • Received:2021-10-28 Revised:2022-01-07 Online:2023-06-15 Published:2023-06-16

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5

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204

Abstract:

In recent years, extreme weather has occurred frequently. On April 20-23th, 2020, wheat in most areas of Hebei suffered from late spring coldness, which caused serious shortage of grains in the spike of some wheat varieties. This study investigated the spike fecundity and the agronomic characteristics related to yield of 323 domestic and foreign wheat germplasm resources planted at the Zhao County Experimental Station of Shijiazhuang Academy of Agriculture and Forestry Sciences in 2020. The abilities to resist late spring coldness of wheats from different regions and its agronomic characteristics related to yield were statistically analyzed. The results showed that the late spring coldness resistance and important agronomic characteristics of wheat varieties from different regions were significantly different in Hebei, and the classification of late spring coldness (lack of grain at spike) ranged from 0 to 4.5. The level of cold resistance in late spring coldness was significantly or extremely significantly negatively correlated with grain weight per plant, plant height, tillers number, panicles number, spike length and flag leaf length, and the correlation coefficients were -0.3582, -0.5469, -0.5277, -0.4942, -0.1386 and -0.2090, respectively. There was a very significant positive correlation with the spikelets number and flag leaf width, and the correlation coefficients were 0.2290 and 0.3506, respectively. A total of 23 wheat germplasm resources were screened out in the Huanghuai wheat area that were completely unaffected by the late spring coldness. The above results provided an important reference basis for the selection and breeding of new wheat varieties resistant to late spring coldness.

Key words: Resistance to late spring coldness, Wheat, Agronomic characteristic, Fecundity, Yield, Germplasm

Table 1

Names of 323 wheat varieties and late spring coldness resistance"

序号
Number		 名称
Name		 来源
Origin		 抗寒等级
Cold resistant
grade		 序号
Number		 名称
Name		 来源
Origin		 抗寒等级
Cold resistant
grade		 序号
Number		 名称
Name		 来源
Origin		 抗寒等级
Cold resistant
grade
1 早洋麦 美国 0 43 Cutter 美国 0 85 2137 美国 0
2 Triumph 美国 0 44 陕229 中国陕西 0 86 Kalvesta 美国 2
（胜利麦）
3 信阳75256 中国河南 0 45 西农881 中国陕西 3 87 郑麦366 中国河南 4
4 山农664 中国山东 1 46 矮早8号 中国河南 2 88 TAM 202 美国 3
5 轮选103 中国北京 0 47 泰山21号 中国山东 3 89 豫农949 中国河南 3
6 温12 中国浙江 0 48 济南16 中国山东 0 90 河农825 中国河北 3
7 皖麦19 中国安徽 3 49 临汾7410 中国山西 1 91 农大1193 中国北京 4
8 新冬26 中国新疆 0 50 洛旱8号 中国河南 3 92 淮麦22 中国江苏 3
9 宁麦9号 中国江苏 0 51 Pronghorn 美国 0 93 Betty 美国 1
10 宁麦3号 中国江苏 0 52 金禾9123 中国河北 2 94 TAM 112 美国 0
11 徐州25号 中国江苏 0 53 淮麦25 中国江苏 1 95 晋农207 中国山西 2
12 Fielder 美国 3.5 54 石B05-7388 中国河北 0 96 Longhorn 美国 0
13 涡80 中国安徽 3 55 晋麦49 中国山西 3 97 京冬8号 中国北京 1
（皖麦6号）
14 凤麦34 中国云南 3 56 烟农19 中国山东 1 98 小偃92 中国陕西 4
15 徐州21号 中国江苏 3 57 小偃15 中国陕西 3 99 良丰998 中国山东 0
16 绵麦367 中国四川 5 58 农大135 中国北京 4 100 Harding 美国 0
17 绵阳28 中国四川 4 59 西农979 中国陕西 4 101 陕160 中国陕西 4
18 南大2419 中国浙江 4 60 Ankor 美国 0 102 BJ8号 中国北京 2
19 淮麦11号 中国江苏 0 61 洛麦21号 中国河南 2 103 农大399 中国北京 4
20 新麦21 中国新疆 3 62 郑育麦9987 中国河南 3 104 西农509 中国陕西 4
21 Apogee 美国 3 63 石新828 中国河北 4 105 洲元9369 中国山东 0
22 安农1号 中国安徽 3 64 鲁麦21 中国山东 1 106 济试42 中国山东 4
23 淮麦29号 中国江苏 3 65 郑资8709-4-4 中国河南 4 107 Alice 美国 1
24 扬麦4号 中国江苏 4 66 泰山23号 中国山东 3 108 Tandem 美国 0
25 川麦24 中国四川 3 67 洛旱11 中国河南 1 109 临远3158 中国山西 4
26 扬麦13号 中国江苏 3 68 4B269-10- 中国河南 3 110 山农20 中国山东 4
10-15-2-3
27 内麦8 中国四川 3 69 郑麦9023 中国河南 3 111 山农12号 中国山东 4
28 徐州24号 中国江苏 3.5 70 晋麦54 中国山西 1 112 长6154 中国山西 2
29 扬麦16号 中国江苏 3 71 郑农17 中国河南 2.5 113 Shavano 美国 1
30 川麦28 中国四川 4 72 尧麦16 中国山西 3.5 114 濮麦9号 中国山东 4
31 淮麦20号 中国江苏 3 73 Ripper 美国 1 115 师栾02-1 中国河北 4
32 镇麦168 中国江苏 4 74 Cossack 美国 0 116 洛旱13 中国河南 4
33 川育20 中国四川 3 75 郑麦005 中国河南 4.5 117 山农15 中国山东 2
34 扬麦5号 中国江苏 3 76 豫保1号 中国河南 4.5 118 SD97538 美国 2
35 云麦53 中国云南 3 77 Above 美国 2 119 洛旱6号 中国河南 4
36 新麦19 中国新疆 3 78 徐麦30 中国江苏 2 120 临旱6号 中国山西 4
37 西科麦4号 中国四川 0 79 新麦208 中国河南 2 121 鲁麦2号 中国山东 3
38 泰山4033 中国山东 3 80 藁优9415 中国河北 1 122 BJ841 中国北京 1
39 郯麦98 中国山东 3 81 冀麦32 中国河北 3 123 川麦7201 中国四川 4.5
40 川农12 中国四川 1 82 Wendy 美国 1 124 邯6172 中国河北 4
41 临优145 中国山西 3 83 农大211 中国北京 3 125 小偃54 中国北京 3
42 新麦26 中国河南 1 84 鲁麦1号 中国山东 2 126 Sturdy 2K 美国 0
序号
Number		 名称
Name		 来源
Origin		 抗寒等级
Cold resistant
grade		 序号
Number		 名称
Name		 来源
Origin		 抗寒等级
Cold resistant
grade		 序号
Number		 名称
Name		 来源
Origin		 抗寒等级
Cold resistant
grade
127 莱州953 中国山东 0 179 百农矮抗58 中国河南 4 231 Fuller 美国 0
128 河农6049 中国河北 4 180 衡136 中国河北 0 232 郑麦0856 中国河南 4
129 09J40 中国河南 4 181 Oro Blanco 美国 2 233 PH82-2-2 中国山东 4
130 豫农416 中国河南 4 182 TAM 107 美国 0 234 小偃22 中国陕西 3
131 中麦175 中国北京 2 183 新麦18 CK2 中国河南 4 235 小偃926 中国陕西 2
132 山农8355 中国山东 0 184 晋太170 中国山西 0 236 周麦32 中国河南 2
133 郑麦1066 中国河南 4 185 西农2208 中国陕西 4 237 陕优225 中国陕西 4
134 Prowers 美国 0 186 临远8号 中国山西 4 238 Alliance 美国 0
135 邯4589 中国河北 3 187 兰考86（79）1-2-8-1 中国河南 4 239 陕213 中国陕西 4
136 NC08-2 中国河北 4 188 郑州6903 中国河南 4 240 泰农18 中国山东 4
137 宛原选9 中国河南 4 189 郑麦98 中国河南 4 241 宛原白1号 中国河南 4
138 济麦20 中国山东 3 190 冀麦31 中国河北 4 242 郑麦336 中国河南 4.5
139 温麦8号 中国河南 4 191 许科1号 中国河南 3 243 Santa Fe 美国 0
140 石家庄54 中国河北 0 192 濮育1号 中国河南 4 244 Jagger 美国 0
141 衡5229 中国河北 4 193 Thunderbolt 美国 0 245 济麦19 中国山东 3
142 漯麦6号 中国河南 3 194 农大3214 中国北京 0 246 Hondo 美国 0
143 西农928 中国陕西 4 195 Intrada 美国 0 247 Goodstreak 美国 0
144 陕150 中国陕西 4 196 Arrowsmith 美国 0 248 TAM 400 美国 0
145 藁优9618 中国河北 3 197 郑麦7698 中国河南 3 249 济南17 中国山东 3
146 鲁麦23 中国山东 4 198 石优20号 中国河北 4 250 衡观35 中国河北 4
147 衡4399 中国河北 1 199 豫麦35 中国河南 4 251 鲁麦14 中国山东 0
148 Harry 美国 0 200 Hallam 美国 0 252 RonL 美国 0
149 Hatcher 美国 1 201 西农2611 中国陕西 4.5 253 轮选987 中国北京 0
150 山农优麦3 中国山东 4 202 小偃503 中国陕西 4 254 藁麦8901 中国河北 2
151 偃展4110 中国河南 3 203 Trego 美国 1 255 邯麦13 中国河北 2
152 新麦9817 中国河南 4 204 晋麦8号 中国山西 0 256 邢麦7号 中国河北 4
153 徐麦856 中国江苏 1 205 济麦22 中国山东 0 257 Antelope 美国 0
154 Heyne 美国 0 206 花培6号 中国河南 3 258 良星66 中国山东 1
155 2174 美国 0 207 山融3号 中国山东 0 259 Overley 美国 0
156 Endurance 美国 0 208 陕253 中国陕西 3.5 260 周麦22号 中国河南 4
157 WB411W 美国 0 209 兰考矮早8 中国河南 4 261 山农17 中国山东 2
158 汶农14号 中国山东 1 210 Arlin 美国 0 262 豫麦62 中国河南 2
159 郑优7号 中国河南 4 211 Cisco 美国 3 263 C104 中国河北 0
160 邯优3475 中国河北 4 212 Yuma 美国 2 264 衡7228 中国河北 4
161 Stanton 美国 0 213 烟农24 中国山东 0 265 石麦15号 中国河北 4
162 陕农7859 中国陕西 4 214 科农2007 中国河北 2 266 农大179 中国北京 3
163 Okfield 美国 0 215 晋麦47 中国山西 0 267 良星99 中国山东 2
164 邯4564 中国河北 0 216 晋麦79号 中国山西 0 268 TAM 111 美国 0
165 鲁麦13 中国山东 3 217 川麦42 中国四川 4 269 石新733 中国河北 4.5
166 小偃55 中国陕西 5 218 豫麦18 中国河南 3 270 周麦18 中国河南 2
167 焦麦668 中国河南 4 219 长河24 中国山西 4 271 绵阳26号 中国四川 3
168 远丰175 中国陕西 0 220 Ogallala 美国 0 272 莱州95021 中国山东 4
169 科农2009 中国河北 4 221 周麦13 中国河南 4 273 Windstar 美国 0
170 科农2011 中国河北 2 222 晋麦15 中国山西 0 274 高优503 中国河北 3
171 Nekota 美国 0 223 济南9号 中国山东 3 275 豫麦34 中国河南 4.5
172 邯00-7086 中国河北 3 224 科农9204 中国河北 3 276 临麦2号 中国山东 2
173 Neosho 美国 4 225 OK00421 美国 2 277 Keota 美国 0
174 Halt 美国 0 226 周麦27 中国河南 3 278 小偃39 中国北京 4
175 豫麦57号 中国河南 3 227 大粒1号 中国河南 2 279 冀麦38号 中国河北 4
176 Bond CL 美国 0 228 郑麦9405 中国河南 4 280 秦麦11 中国陕西 3
177 长6359 中国山西 2.5 229 曌08-29 中国河南 3 281 山农20 中国山东 2.5
178 西农889 中国陕西 3 230 周麦16 中国河南 2 282 Cougar 美国 0
序号
Number		 名称
Name		 来源
Origin		 抗寒等级
Cold resistant
grade		 序号
Number		 名称
Name		 来源
Origin		 抗寒等级
Cold resistant
grade		 序号
Number		 名称
Name		 来源
Origin		 抗寒等级
Cold resistant
grade
283 Tomahauk 美国 0 297 石5033 中国河南 3 311 Ponderosa 美国 0
284 小偃4号 中国陕西 4 298 Burchett 美国 0 312 鲁麦5号 中国山东 2
285 冀麦585 中国河北 4 299 鲁原502 中国山东 4 313 石4185 中国河南 3
286 石家庄8号 中国河北 4 300 Rowdy 美国 0 314 曌民1006-08X3 中国河南 4
287 Jagalene 美国 0 301 Wahoo 美国 0 315 K35 中国山东 2
288 科农1006 中国河北 4 302 豫展89106 中国河南 2 316 Platte 美国 0
289 Niobrara 美国 0 303 运旱22-33 中国山西 2 317 Laredo 美国 0
290 衡95观26 中国河北 2 304 潍麦8号 中国山东 4 318 京411 中国北京 0
291 石优17 中国河北 4 305 豫麦17 中国河南 4 319 豫麦14号 中国河南 2
292 ok Bullet 美国 0 306 烟农15 中国山东 2 320 Z39-大粒棱角 中国北京 1
293 TAM 303 美国 0 307 科农199 中国河北 3 321 Jules 美国 0
294 Ok101 美国 0 308 小偃6号 中国陕西 4 322 泰山1号 中国山东 0
295 科遗6070 中国北京 3 309 Crimson 美国 0 323 长武131 中国江苏 4
296 鲁麦15 中国山东 0 310 荔高6号 中国陕西 4

Fig.1

Harm to wheat spike with late spring coldness"

Fig.2

April temperature of Zhao county"

Table 2

Statistics of late spring coldness grading and agronomic characters of wheat in different regions"

来源
Origin		 材料数量
Number
of materials		 抗寒级别
Grade of cold
resistant		 单株粒重
Grain weight
per plant (g)		 株高
Plant height
(cm)		 分蘖数
Tillers
number		 穗数
Panicles
number		 穗长
Spike length
(cm)		 小穗数
Spikelets
number		 旗叶长
Flag leaf
length (cm)		 旗叶宽
Flag leaf
width (cm)
美国 76 0.47 23.02 97.56 25.88 18.16 9.96 17.59 19.71 1.42
中国山西 18 2.00 23.00 87.17 18.20 13.50 9.54 19.22 19.61 1.52
中国新疆 3 2.00 19.56 79.97 10.71 9.80 9.91 23.67 17.71 1.96
中国浙江 2 2.00 22.30 106.43 15.29 11.08 10.07 21.90 24.26 1.88
中国北京 17 2.06 21.94 90.28 16.71 13.69 9.33 18.42 17.73 1.60
中国山东 46 2.12 20.55 78.21 16.73 11.70 9.24 18.84 16.71 1.65
中国江苏 17 2.15 19.14 80.53 13.99 11.11 9.53 21.04 18.99 1.76
中国河北 43 2.90 21.01 77.23 16.54 12.21 9.03 19.18 17.41 1.71
中国安徽 3 3.00 23.91 96.37 13.00 10.83 11.65 23.73 18.39 1.80
中国云南 2 3.00 17.04 83.92 11.21 8.50 11.98 23.10 21.93 1.73
中国四川 11 3.14 15.77 79.82 12.01 9.16 10.29 21.24 21.63 1.92
中国河南 59 3.26 19.77 76.22 15.00 11.07 9.21 19.41 17.22 1.66
中国陕西 26 3.46 18.31 78.09 17.92 12.38 8.80 19.01 18.45 1.63
323份材料均值
Mean values of 323 materials		 2.19 20.85 83.97 18.28 13.27 9.46 19.04 18.35 1.62

Table 3

Correlation between grading of late spring coldness and agronomic characteristics in wheat"

项目
Item		 单株粒重
Grain weight
per plant		 株高
Plant
height		 分蘖数
Tillers
number		 穗数
Panicles
number		 穗长
Spike
length		 小穗数
Spikelets
number		 旗叶长
Flag leaf
length		 旗叶宽
Flag leaf
width
抗倒春寒级别Late spring cold resistance level -0.3582** -0.5469** -0.5277** -0.4942** -0.1386* 0.2290** -0.2090** 0.3506**

Table 4

Relationship between heading stage, flowering stage and cold resistant grade"

生育期
Growth period		 材料数量
The number of materials		 抗寒级别
Cold resistant grade
抽穗期Heading stage
2020-04-18 5 3.90
2020-04-19 6 3.08
2020-04-20 10 3.60
2020-04-21 3 3.17
2020-04-22 12 3.50
2020-04-23 16 2.81
2020-04-24 35 3.36
2020-04-25 13 2.92
2020-04-26 17 3.18
2020-04-27 42 2.83
2020-04-28 44 2.39
2020-04-29 36 1.74
2020-04-30 40 0.74
2020-05-01 19 0.32
2020-05-02 12 0.25
2020-05-03 3 0.00
2020-05-04 5 0.40
2020-05-05 4 0.00
2020-05-06 1 0.00
相关系数Correlation coefficient (R) -0.9325
开花期Flowering stage
2020-04-26 3 3.00
2020-04-27 6 3.08
2020-04-28 14 3.21
2020-04-29 45 3.27
2020-04-30 93 3.04
2020-05-01 57 2.04
2020-05-02 36 1.46
2020-05-03 10 1.40
2020-05-04 23 0.48
2020-05-05 21 0.19
2020-05-06 6 0.83
2020-05-07 4 0.00
2020-05-08 1 0.00
2020-05-09 1 0.00
2020-05-10 2 1.00
2020-05-12 1 0.00
相关系数Correlation coefficient (R) -0.8947

Table 5

Wheat varieties that had not affected by late spring coldness"

材料名称
Material name		 来源
Source		 抽穗期
Heading stage		 开花期
Flowering stage
京411 Jing 411 中国北京 2020-04-25 2020-04-29
轮选987 Lunxuan 987 中国北京 2020-04-30 2020-05-02
农大3214 Nongda 3214 中国北京 2020-04-/23 2020-04-28
轮选103 Lunxuan 103 中国北京 2020-04-30 2020-05-02
衡136 Heng 136 中国河北 2020-04-29 2020-05-02
邯4564 Han 4564 中国河北 2020-04-30 2020-05-02
石B05-7388 Shi B05-7388 中国河北 2020-04-27 2020-04-30
泰山1号 Taishan No.1 中国山东 2020-04-28 2020-05-01
鲁麦15 Lumai 15 中国山东 2020-04-28 2020-05-02
鲁麦14 Lumai 14 中国山东 2020-04-29 2020-05-02
烟农24 Yannong 24 中国山东 2020-04-27 2020-05-01
山融3号 Shanrong 3 中国山东 2020-04-28 2020-04-29
济麦22 Jimai 22 中国山东 2020-04-28 2020-05-01
山农8355 Shannong 8355 中国山东 2020-04-30 2020-05-02
莱州953 Laizhou 953 中国山东 2020-04-29 2020-05-01
洲元9369 Zhouyuan 9369 中国山东 2020-04-28 2020-05-01
济南16 Jinan16 中国山东 2020-04-29 2020-05-01
晋麦15 Jinmai 15 中国山西 2020-04-30 2020-05-01
晋麦79号 Jinmai 79 中国山西 2020-04-27 2020-05-01
晋麦47 Jinmai 47 中国山西 2020-04-25 2020-04-30
晋太170 Jintai 170 中国山西 2020-04-30 2020-05-02
远丰175 Yuanfeng 175 中国陕西 2020-04-28 2020-04-30
陕229 Shan 229 中国陕西 2020-04-29 2020-05-02
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